Файл: Большаков, М. Н. Водные ресурсы рек советского Тянь-Шаня и методы их расчета.pdf

мала, как это предполагалось прежде (см. § 2), то вполне за­ кономерным является постепенное увеличение значений Cv При дальнейшем возрастании роли талых вод Б в питании рек с показателями 6>2,0.

Правая восходящая ветвь кривой зависимости на рис. 40 показана пунктиром из-за отсутствия достаточного числа то­ чек для ее надежного обоснования, хотя теоретически она представляется закономерной. Для этого ввиду того, что на рассматриваемой территории нет изученных рек с большими значениями 6, пришлось использовать данные наблюдений в бассейне р. Малой Алматинки, а также данные р. Лянгар на Памире. Общий вид зависимости Cv = /( б) с восходящей пра­ вой ветвью кривой подтверждается также нашими наблюде­ ниями в экспериментальном бассейне р. Чон-Кызылсу [36], по

<W ( в).

Взаключение следует отметить, что указанные выше зна­

чения показателя 6, определяющие пределы, в которых прояв­ ляются те или иные особенности колебаний стока рек ТяньШаня, являются в некоторой степени условными, так как эти особенности изменяются в зависимости от б достаточно плав­ но. Кроме того, надо иметь в виду, что зависимость Cv =/(б) не является однозначной вследствие влияния на изменчивость годового стока других второстепенных факторов, в частности -азональных. Поэтому ее следует рассматривать как главную закономерность, определяемую влиянием на изменчивость го-

Рис. 41. Зависимость коэффициента вариации годового стока Cv в разных створах р. Чон-Кызылсу: а) от отно­ сительной площади водосбора выше 3,3 км (К) и б) от

средней взвешенной высоты (Нср).

124

дового стока основных климатических факторов, на которую накладывается влияние прочих неклиматических факторов, к настоящему времени еше мало изученных.

Итак, основные положения по вопросу о многолетних коле­ баниях годового стока рек Средней Азии и, в частности, рек Тянь-Шаня могут быть сформулированы, с учетом результа­ тов наших исследований, следующим образом.

1. Основными факторами, определяющими многолетние ко­

ских факторов проявляется главным образом в смягчении или усилении размаха колебаний, обусловленных климатическими условиями.

2. Поскольку основным источником питания стока рек яв­ ляются талые воды, то именно они определяют изменчивость, годового стока; грунтовое питание ввиду больших скоростей подземного стока колеблется в значительной мере параллель­ но колебаниям атмосферных осадков.

3.Характер хронологического хода и величина коэффи­ циента вариации многолетних колебаний годового стока нахо­ дится в зависимости от принадлежности рек к тому или иному типу питания, или от относительного участия в питании годо­ вого стока талых вод А и Б, которое приближенно характери­ зуется показателем типа питания 6.

4.Хронологический ход и величина многолетних колебаний годового стока талых вод А и Б имеют следующие особенно­

сти:

а) у талых вод А они определяются в основном запасами воды в сезонном снеге к началу таяния, которые в свою оче­ редь зависят главным образом от количества осадков; измен­ чивость водности снежного покрова уменьшается с высотой, но в пределах нижних и средних ярусов гор достигает значи­ тельных величин; соответственно талые воды А обладают наи­ более высокой изменчивостью;

б) у талых вод Б они определяются в основном колебания­ ми сумм тепла, поглощенным поверхностным слоем льда и вечного снега или, упрощая, колебаниями сумм положитель­ ных температур воздуха, которые относительно невелики, но увеличиваются с высотой;

в) в колебаниях стока талых вод А и Б отсутствует син­ хронность и имеется тенденция к асинхронности.

5. Хронологическая последовательность и величина много­ летней изменчивости (Cv ) годового стока рек разного типа питания определяются не только количественным преоблада-

125

иием в общем стоке талых вод А как более изменчивого ком­ понента или талых вод Б как менее изменчивого компонента, но и взаимной компенсацией колебаний этих компонентов вследствие отсутствия синхронности и тенденции к асинхрон­ ности. Это определяет наибольшую устойчивость стока рек «смешанного» питания со средними значениями б.

6. По особенностям многолетних колебаний годового стока рек можно наметить следующую схему разделения их на три

группы:

Группа I. Реки, колебания годового стока которых подчи­ нены в основном колебаниям сумм атмосферных осадков и имеют наибольшую изменчивость (Cv =0,2—0,8 и больше). К этой группе относятся реки снегово-дождевого, снегового и ■снегово-ледникового питания, характеризуемые показателями

6< 0,7—1.

Группа II. Реки, колебания годового стока которых опре­ деляются взаимным компенсирующим воздействием колеба­ ний атмосферных осадков и теплового баланса и имеют наи­

Группа III. Реки, колебания годового стока которых опре­ деляются в основном колебаниями теплового баланса периода снеготаяния и характеризуются незначительной изменчиво­ стью (Cv =0,2—0,3). К этой группе относятся реки леднико­ во-снегового питания с весьма значительным преобладанием талых вод Б с показателями 6>2 —2,4.

7. Отсутствие синхронности и тенденция к асинхронности в многолетних колебаниях талых вод А и талых вод Б опреде­ ляют отсутствие синхронности в колебаниях годового стока рек крайних типов питания, что указывает на эффективность совместного использования стока талых рек в водохозяйст­ венных и энергетических системах.

8. Относительно небольшая изменчивость годового стока рек с значительным ледниковым питанием (б>2) и тенден­ ция к асинхронности многолетних колебаний годового стока их и годовых сумм атмосферных осадков указывают на необ­ ходимость учета этого явления при расчете оросительной спо­ собности рек данного типа питания. При этом имеется воз­ можность повышения их оросительной способности по сравне­ нию с реками снегового питания, при одинаковой расчетной обеспеченности орошения.

'126

4. О пределение коэф ф ициента вариации годового стока в изученны х створах рек

Для вычисления коэффициентов вариации годового стока в изученных створах рек принимались данные по стоку за ка­ лендарные годы. При этом учитывались результаты исследоний по вопросу влияния сроков разделения многолетнего сто­

лендарных лет и для лет с началом расчетного года, принятом от подъема половодья, пришел к выводу, что при вычислении по календарным годам значения C v в 57% случаев несколько меньше. Однако эта разница «лишь в очень редких случаях может достигать 10%, а тем более превышать названное чис­ ло» [160]. Нами были проведены сравнительные расчеты Cv для рек Тянь-Шаня по календарным и гидрологическим годам (начало с 1 октября), которые также показали отклонения, не превышающие 10%, причем они были разного знака. Учиты­ вая, что отклонения такого порядка мало влияют на точность вычисления годового стока даже для крайних значений обес­ печенности, вычисления Cv велись для значений годового стока за календарные годы, как это было принято и в прежних работах по Средней Азии.

Для вычисления коэффициента вариации годового стока Cv для изученных створов рек были использованы данные по 221 посту, которые имели ряды наблюдений более 10 лет. В это число вошли также посты, по которым были восстановле­ ны недостающие данные по среднегодовым расходам от 2 до 5 лет. Для басейна Сыр-Дарьи были учтены материалы по 1962 год, для остальной территории — по 1966 год.

Для оценки точности вычисления коэффициентов вариации по имеющимся фактическим рядам наблюдений были вычис­ лены средние квадратические ошибки по формуле:

i o o / 1 + с у

( 10)

У 2п

Результаты показали, что по 155 пунктам средние квадра­ тичные ошибки не превышают 20%. По остальным 66 створам, имеющим более короткие ряды наблюдений, средняя квадра­ тичная ошибка вычисления Cv выходила за пределы 20%. Однако для вычисления Сv кроме необходимой длительности рядов наблюдений весьма желательно для всех постов иметь

127

хронологически общий расчетный период в целях исключения одностороннего влияния на величину этого параметра отдель­ ных экстремальных среднегодовых расходов. Это важно также

является наиболее репрезентативным и обеспечивает, как пра­ вило, вычисление Cv со средней квадратической ошибкой, не превышающей 20%. Отметим, что В. Л. Шульц и Н. К- Луки­ на [212] при обосновании расчетного периода для определения C v рек бассейна Аму-Дарьи пришли к выводу, что даже 20летний период является достаточным, так как ошибки вычис­ ления Cv по скользящим 20-летиям в 98% случаев не превы­ шают 20%. Такая величина допустимой средней квадратиче­ ской погрешности вычисления Cv при значениях С^, = 0,2—0,3, типичных для рек Тянь-Шаня, рекомендуется действующими нормативами (СН 371—67).

По постам, имеющим ряды наблюдений меньше 25 лет, для обобщающих построений нами использовались только те вы­ численные значения Cv, которые не выходили за пределы до­ пустимой средней квадратичной ошибки. Если по каким-либо постам с короткими рядами наблюдений это условие не вы­ полнялось. то они либо исключались из дальнейших обобще­ ний, либо ряды наблюдений по ним приводились к расчетному ряду. Однако такое приведение выполнялось лишь в случаях небольшого числа недостающих лет при наличии хорошей ре­ ки — аналога с рядом наблюдений необходимой длитель­ ности.

Таким образом, для последующих обобщений приняты зна­ чения Cv по 155 пунктам, для которых длительность наблю­ дений обеспечивала вычисление Cv со средней квадратичной ошибкой менее 20%. Результаты определения Cv приведены в приложении 1. В этом же приложении даны значения коэф­ фициентов асимметрии С s наиболее соответствующие эмпи­

рическим кривым обеспеченности годового стока в изученных пунктах.

228